鉛鎘聯(lián)合對(duì)發(fā)育期大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)二價(jià)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白DMT1基因表達(dá)的影響.pdf

1、背景:鉛、鎘是環(huán)境中兩種常見(jiàn)的重金屬污染物,中樞神經(jīng)系統(tǒng)是其毒性作用的主要靶器官之一,發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)鉛鎘尤為敏感。兒童若長(zhǎng)期處于鉛、鎘污染的環(huán)境,就可能造成金屬鉛、鎘的雙重中毒,影響智力、認(rèn)知能力的發(fā)育。二價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(divalent metal transporter1,DMT1)是哺乳動(dòng)物類轉(zhuǎn)鐵蛋白,主要參與體內(nèi)非血紅素鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。DMT1不僅介導(dǎo)非血紅素鐵的吸收,也參與多種二價(jià)金屬離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,如Mg2+、C

2、o2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+和Pb2+等,并且他們之間具有競(jìng)爭(zhēng)性作用。Fe2+對(duì)DMT1表達(dá)的影響作用已經(jīng)十分清楚,飲食缺鐵可以增加腦、十二指腸和其它組織中DMT1的表達(dá),而高鐵的作用剛剛相反。這種作用是否只受鐵的影響,與其轉(zhuǎn)運(yùn)的其它元素是否有關(guān)還未完全明了。據(jù)報(bào)道機(jī)體鐵缺乏可以增加鉛的毒性和負(fù)荷,在存儲(chǔ)鐵下降,尚未出現(xiàn)臨床缺鐵表現(xiàn)時(shí),組織中的鉛含量已經(jīng)增加6倍。鉛、鎘中毒患者均有貧血的表現(xiàn),其原因除了鉛抑制血紅素合成

3、過(guò)程的酶外,DMT1表達(dá)的改變是否也參與這個(gè)過(guò)程?均需要進(jìn)一步的探討與研究。
　　目的:為了進(jìn)一步揭示鉛、鎘的神經(jīng)毒性作用機(jī)制,為預(yù)防和治療鉛鎘中毒提供科學(xué)依據(jù),研究鉛鎘對(duì)發(fā)育期大鼠海馬、小腦、皮層組織DMT1表達(dá)的誘導(dǎo)作用。用乙酸鉛、氯化鎘溶液處理發(fā)育期大鼠,觀察鉛鎘相互作用及DMT1 mRNA和蛋白的表達(dá)。
　　方法:24只健康的雄性一月齡SD大鼠,隨機(jī)分為對(duì)照組、單鉛組、單鎘組、鉛鎘聯(lián)合組,每天分別給予超純水(對(duì)照組)

4、、20mg/(kg·d)乙酸鉛溶液(單鉛組)、2mg/(kg·d)氯化鎘溶液(單鎘組)、20mg/(kg·d)乙酸鉛和2mg/(kg·d)氯化鎘溶液聯(lián)合(鉛鎘聯(lián)合組)灌胃六周。灌胃完畢后,各組大鼠斷頭處死,取血以石墨爐原子吸收法測(cè)血鉛,血鎘;剝離海馬、小腦、皮層組織,左半腦提取總RNA后進(jìn)行DMT1兩種mRNA(+IRE與-IRE)的反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(reverse transcriptional polymerase chain r

5、eaction,RT-PCR),反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳并掃描成像,利用凝膠自動(dòng)分析成像軟件Quantity One4.4.0進(jìn)行灰度值分析。右半腦海馬、小腦、皮層經(jīng) RIPA裂解液裂解,提取總蛋白。免疫印跡(immunoblotting)法檢測(cè) DMT1蛋白表達(dá)水平。以β- actin為內(nèi)對(duì)照,求出兩種 DMT1 mRNA和蛋白的相對(duì)值綜合分析鉛鎘聯(lián)合對(duì)DMT1表達(dá)的影響。
　　結(jié)果:單鉛組的血鉛水平與單鎘組的血鎘水平均顯著高

6、于對(duì)照組(P﹤0.01),單鉛組的血鎘水平較對(duì)照組顯著升高(P﹤0.01),單鎘組的血鉛水平與對(duì)照組沒(méi)有顯著性差異(P﹥0.05),而鉛鎘聯(lián)合染毒組的血鉛、血鎘水平較單染鉛組與單染鎘組顯著升高(P﹤0.01)。各組大鼠海馬、小腦、皮層組織DMT1兩種mRNA均有表達(dá),與對(duì)照組相比沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P﹥0.05);析因分析發(fā)現(xiàn)鉛鎘聯(lián)合誘導(dǎo)DMT1蛋白合成有顯著協(xié)同作用(P﹤0.01)。
　　結(jié)論:消化道染毒可以顯著增加各大鼠的血鉛及血